五轴光栅计数卡制造技术

五轴光栅计数卡。齿轮测量中心是多轴联动的高精度测量仪器，在仪器正常工作时，五轴计数卡不断地采集每个轴的光栅信号和测头信号。目前使用的数据传输不稳定、计数卡的传输速度慢。本实用新型专利技术的组成包括：板卡（14），所述的板卡上安装有数据运算与处理芯片（1），所述的数据运算与处理芯片分别与程序存储芯片（7）、PCI接口芯片（9）、3.3V电源芯片（8）、1.2V电源芯片（5）、一组光栅信号差分接收芯片（13）连接，所述的PCI接口芯片分别与所述的1.2V电源芯片、板卡寄存器配置芯片（10）、PCI接口（11）连接，所述的光栅信号差分接收芯片与板卡对外接口连接。本实用新型专利技术用于采集五个运动轴的光栅信号和测头信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】五轴光栅计数卡。齿轮测量中心是多轴联动的高精度测量仪器，在仪器正常工作时，五轴计数卡不断地采集每个轴的光栅信号和测头信号。目前使用的数据传输不稳定、计数卡的传输速度慢。本技术的组成包括：板卡（14），所述的板卡上安装有数据运算与处理芯片（1），所述的数据运算与处理芯片分别与程序存储芯片（7）、PCI接口芯片（9）、3.3V电源芯片（8）、1.2V电源芯片（5）、一组光栅信号差分接收芯片（13）连接，所述的PCI接口芯片分别与所述的1.2V电源芯片、板卡寄存器配置芯片（10）、PCI接口（11）连接，所述的光栅信号差分接收芯片与板卡对外接口连接。本技术用于采集五个运动轴的光栅信号和测头信号。【专利说明】五轴光栅计数卡
本技术涉及一种五轴光栅计数卡。
技术介绍
齿轮测量中心是多轴联动的高精度测量仪器，仪器配备高分辨率的光栅尺和高精度的测头。在仪器正常工作时，五轴计数卡不断地采集每个轴的光栅信号和测头信号，计数卡采集到数据后进行高速的运算、变换、存储等工作。上位计算机收集到计数卡传来的信息作进一步的运算处理，最终在显示器上显示出各种齿轮或刀具的参数和曲线。数据传入计算机接口一般有串口、并口、USB 口、网口、PCI 口等，目前使用的数据传输不稳定、计数卡的传输速度慢。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种五轴光栅计数卡，可以实现同时对五路光栅信号和三路测头信号进行采集，还可以实现等距离数据采集和等时间数据采集。上述的目的通过以下的技术方案实现:一种五轴光栅计数卡，其组成包括:板卡，所述的板卡上安装有数据运算与处理芯片，所述的数据运算与处理芯片分别与程序存储芯片、PCI接口芯片、3.3V电源芯片、1.2V电源芯片、一组光栅信号差分接收芯片连接，所述的PCI接口芯片分别与所述的1.2V电源芯片、板卡寄存器配置芯片、PCI接口连接，所述的光栅信号差分接收芯片与板卡对外接口连接。所述的五轴光栅计数卡，所述的板卡上具有调试备用接口、输入信号电平转换芯片、数据运算处理芯片程序下载接口、板卡程序下载接口。有益效果:1.本技术设计的五轴光栅计数卡采用PCI9054接口芯片实现与计算机的数据传输，它可以同时采集五路光栅信号和三路测头信号。此计数卡可以对高速运动的齿轮或刀具进行数据采集；可以实现上电自动复位计数器；可以通过接收上位计算机传来的指令实现等间距数据采集或等时间数据采集；可以实现单个计数器单独清零、计数器整体清零、通过光栅零位信号单独清零或整体清零；可以实现单点数据采集和批量数据采集。此外五轴光栅计数卡还具有数据传输稳定，传输速度快等优点。2.本技术采用PCI接口模式与计算机进行数据通信，接口芯片采用PLX公司的PCI9054芯片，数据处理芯片采用altera公司的EP2C20Q240芯片。计数卡可以实现同时对八路信号进行采集(五路光栅信号和三路测头信号)，还可以实现等距离数据采集和等时间数据采集。此外计数卡还支持DMA方式数据传输，具有数据传输速度快、数据传输稳定等特点。【专利附图】【附图说明】附图1是本技术的结构示意图。附图2是本技术的外观图。【具体实施方式】实施例1:一种五轴光栅计数卡，其组成包括:板卡14，所述的板卡上安装有数据运算与处理芯片1，所述的数据运算与处理芯片分别与程序存储芯片7、PCI接口芯片9、3.3V电源芯片8、1.2V电源芯片5、一组光栅信号差分接收芯片13连接，所述的PCI接口芯片分别与所述的1.2V电源芯片、板卡寄存器配置芯片10、PCI接口 11连接，所述的光栅信号差分接收芯片与板卡对外接口连接。实施例2:根据实施例1所述的五轴光栅计数卡，所述的板卡上具有调试备用接口 2、输入信号电平转换芯片3、数据运算处理芯片程序下载接口 4、板卡程序下载接口 6。实施例3:上述的五轴光栅计数卡，由电源芯片TPS75733、PCI接口芯片PCI9054、数据运算与处理芯片EP2C20Q240、程序存储芯片EPCS4、信号电平转换芯片74LVTH16245、板卡寄存器配置芯片93LC56光栅信号差分接收芯片MC3486、HDR-62P接口孔座等元件组成。信号从HDR-62P接口孔座传入板卡，其中光栅信号进入差分接收芯片、测头信号进入信号电平转换芯片两部分信号经过变换后一起进入数据运算与处理芯片，在进行数据运算、合成、变换最终进入PCI接口芯片从PCI接口进入计算机。电源指示灯点亮、程序存在指示灯点亮、与之连接的计算机设备管理器中可以看到明显的板卡标志。实施例4:上述的五轴光栅计数卡，板卡通过固定支架固定在计算机机箱内PCI槽上，HDR-62P接口孔座外露在计算机机箱接口处。板卡上有三处明显的插针式接口，其中JTl接口为数据处理芯片EP2C20Q240程序下载接口位于数据运算与处理芯片左侧、J2接口为程序存储芯片EPCS4数据下载接口位于程序存储芯片上面数据运算与处理芯片右侧、P2为备用测试接口位于数据运算与处理芯片上面靠近板卡边缘。实施例5:上述的五轴光栅计数卡，板卡上贴片电阻和电容一律应用0603封装；电阻排应用1206封装；贴片LED和磁珠应用0805封装；贴片电解电容为25V/10 μ F，封装为C型；板卡寄存器配置芯片93LC56采用双列直插式芯片，通过双列直插芯片座和电路板相连接。板卡背面在距PCI金手指接口(11) 5cm处有一个40MHz/3.3V的有源晶振，板卡背面两侧各有一个IA —次贴片保险，封装为0805。实施例6:上述的五轴光栅计数卡，五轴光栅计数卡通过板卡与外围设备连接接口得到各个运动轴的光栅信号和测头信号，板卡把得到信号分成两个部分，一部分送给输入信号电平转换芯片，一部分送给差分接收芯片最后两部分信号汇集到数据运算与处理芯片上，经过复杂的数据运算和存储，最终通过PCI接口芯片把得到数据传输到计算机上以供后续数据处理。在数据处理过程中，数据运算与处理芯片通过PCI接口芯片接收由上位计算机传来的各种指令，其中包括单点采集指令、批量采集指令、等距离数据采集指令、等时间数据采集指令、计数器清零指令等。在批量数据传输中数据格式采用帧结构，一帧中包含2040个16位数据，数据存储满后通过PCI接口芯片中断上位计算机，计算机收到中断后开始读取计数卡上的数据。在板卡的批量数据传输过程中，为了防止数据采集和存储不丢失，板卡上面的存储方式采用交替存储模式，以保证数据不会在采集与存储中丢失。【权利要求】1.一种五轴光栅计数卡，其组成包括:板卡，其特征是:所述的板卡上安装有数据运算与处理芯片，所述的数据运算与处理芯片分别与程序存储芯片、PCI接口芯片、3.3V电源芯片、1.2V电源芯片、一组光栅信号差分接收芯片连接，所述的PCI接口芯片分别与所述的1.2V电源芯片、板卡寄存器配置芯片、PCI接口连接，所述的光栅信号差分接收芯片与板卡对外接口连接； 所述的板卡上具有调试备用接口、输入信号电平转换芯片、数据运算处理芯片程序下载接口、板卡程序下载接口 ； 板卡上有三处明显的插针式接口，其中JTl接口为数据处理芯片EP2C20Q240程序下载接口位于数据运算与处理芯片左侧、J2接口为程序存储芯片EPCS4数据下载接口位于程序存储芯片上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五轴光栅计数卡，其组成包括：板卡，其特征是：所述的板卡上安装有数据运算与处理芯片，所述的数据运算与处理芯片分别与程序存储芯片、PCI接口芯片、3.3V电源芯片、1.2V电源芯片、一组光栅信号差分接收芯片连接，所述的PCI接口芯片分别与所述的1.2V电源芯片、板卡寄存器配置芯片、PCI接口连接，所述的光栅信号差分接收芯片与板卡对外接口连接；所述的板卡上具有调试备用接口、输入信号电平转换芯片、数据运算处理芯片程序下载接口、板卡程序下载接口；板卡上有三处明显的插针式接口，其中JT1接口为数据处理芯片EP2C20Q240程序下载接口位于数据运算与处理芯片左侧、J2接口为程序存储芯片EPCS4数据下载接口位于程序存储芯片上面数据运算与处理芯片右侧、P2为备用测试接口位于数据运算与处理芯片上面靠近板卡边缘；板卡上贴片电阻和电容应用0603封装；电阻排应用1206封装；贴片LED和磁珠应用0805封装；贴片电解电容为25V/10μF，封装为C型；板卡寄存器配置芯片93LC56采用双列直插式芯片，通过双列直插芯片座和电路板相连接；板卡背面在距PCI金手指接口5cm处有一个 40MHz/3.3V的有源晶振，板卡背面两侧各有一个1A一次贴片保险，封装为0805。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵书博，陆智超，杨福来，张振华，
申请(专利权)人：哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23